Un rayon d'espoir climatique qui pourrait ne pas exister
Pendant des décennies, les climatologues ont conservé une théorie prudemment optimiste sur l'océan Austral : à mesure que les températures mondiales augmentent et que les glaciers antarctiques fondent, le fer emprisonné dans la glace serait libéré dans les eaux environnantes, fertilisant de vastes proliférations d'algues microscopiques. Ces phytoplanctons absorberaient ensuite le dioxyde de carbone de l'atmosphère au cours de leur croissance, créant une boucle de rétroaction négative naturelle qui pourrait partiellement compenser les effets de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre. C'était l'un des rares mécanismes auto-correcteurs que la nature pourrait fournir.
De nouvelles recherches remettent maintenant en question ce récit rassurant. Des scientifiques étudiant l'océan Austral ont trouvé des problèmes significatifs avec la théorie de la fertilisation au fer, suggérant que le processus est bien moins efficace comme puits de carbone qu'on le supposait. Les résultats pourraient avoir d'importantes implications pour les modèles climatiques qui ont intégré la fertilisation au fer comme facteur atténuant dans les projections de réchauffement à long terme.
Comment la théorie était censée fonctionner
L'hypothèse de fertilisation au fer repose sur une observation bien établie : de vastes zones de l'océan Austral sont ce que les scientifiques appellent des zones à haute teneur en nutriments et à faible teneur en chlorophylle. Ces eaux contiennent de l'azote, du phosphore et d'autres nutriments en abondance nécessaires à la croissance du phytoplancton, mais les populations d'algues restent étonnamment petites. Le facteur limitant est le fer — un micronutriment dont le phytoplancton a besoin en infimes quantités mais qui est rare dans ces eaux océaniques éloignées des sources de poussières continentales.
Les glaciers antarctiques contiennent des particules de fer arrachées au socle rocheux lors de leur formation. Lorsque les glaciers vêlent des icebergs et fondent à leurs marges, ce fer est libéré dans l'océan environnant. La théorie prévoyait que la fonte accélérée due au changement climatique délivrerait des quantités croissantes de fer dans l'océan Austral, déclenchant des proliférations phytoplanctoniques plus importantes qui absorberaient le CO2 atmosphérique par photosynthèse.
Lorsque le phytoplancton meurt et coule vers le fond de l'océan, il emporte le carbone absorbé avec lui dans un processus connu sous le nom de pompe biologique. Si le carbone atteint les profondeurs océaniques, il peut être efficacement séquestré pendant des siècles ou plus. Dans sa version la plus optimiste, la théorie suggérait que ce processus pourrait absorber une fraction significative des émissions de carbone humaines.
Là où la théorie s'effondre
Les nouvelles recherches identifient plusieurs problèmes avec cette chaîne de raisonnement. Premièrement, la forme sous laquelle le fer est libéré des glaciers fondants est d'une importance capitale. Tout le fer n'est pas biologiquement disponible pour le phytoplancton. Une grande partie du fer dans les eaux de fonte glaciaire est liée sous des formes minérales qui ne sont pas facilement absorbées par les microorganismes, réduisant l'impact de fertilisation effectif bien en deçà des prévisions théoriques.
Deuxièmement, les eaux de fonte glaciaire ont tendance à se répandre à la surface de l'océan en panaches dilués, distribuant le fer biodisponible déjà limité sur de vastes zones plutôt que de le concentrer en quantités suffisantes pour déclencher de grandes proliférations.
Troisièmement, des températures océaniques plus élevées peuvent augmenter le taux de décomposition de la matière organique avant qu'elle ne coule en profondeur, libérant le carbone absorbé dans l'atmosphère. La même dynamique de réchauffement qui fait fondre les glaciers peut également réduire l'efficacité de la pompe biologique.
Implications pour les modèles climatiques
L'affaiblissement de la théorie de la fertilisation au fer a des implications directes pour la modélisation climatique. Certaines projections ont inclus la fertilisation au fer comme rétroaction négative qui atténuerait partiellement le réchauffement dans les scénarios à fortes émissions. Si cette rétroaction est plus faible qu'on le supposait, alors certaines projections climatiques pourraient sous-estimer le rythme et l'ampleur du réchauffement futur.
La vue d'ensemble
La recherche ne signifie pas que la fertilisation au fer ne joue aucun rôle dans la dynamique du carbone océanique. Mais elle suggère que compter sur la fonte glaciaire accélérée pour fournir un avantage climatique est mal fondé. L'effet net de la perte des glaciers reste accablant négatif : élévation du niveau de la mer, perturbation de la circulation océanique, dilution des eaux polaires par l'eau douce. La responsabilité de réduire les émissions de gaz à effet de serre reste entièrement entre les mains humaines, avec moins de filets de sécurité naturels que certains modèles ne l'avaient suggéré.
